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Vespa Rennmotor mit 35PS+ Teil2

Heute geht es an den ersten Teil der Innereien des Vespa Rennmotors.

Besondere Anforderungen fordern besondere Lösungen.

Die Kurbelwelle unterliegt sehr hohen Belastungen. Sie muss den erzeugten Druck der Verbrennung im Zylinder auf translatorischem Weg an den Antrieb weitergeben und unterliegt im Rennbetrieb rapiden Drehzahlsprüngen. Unsere Sonderwelle wiegt knappe 2000gr. und ist damit um einiges massiver als eine doch schon recht amtlich gewuchtete Polini Drehschieber Kurbelwelle mit 1400gr.
Im direkten Vergleich dazu, ist eine V50 Kurbelwelle mit gerade einmal 900gr. ein richtiges Fliegengewicht.

Die hohe Masse der Kurbelwelle bietet einen sehr ruhigen Motorlauf und lässt sich von einem eher schweren Kolben weniger aus der Ruhe bringen.

Allerdings verlangt das rotierende Schwergewicht nach einer ordentlichen Lagerung, immerhin erhöhen sich bei steigender Drehzahl die Belastungen und Kräfte die auf die Lager wirken Expotentiell.

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Der Innenring des Lagers dient der Seitlichen Führung im Gehäuse. Daher muß zum Einbau vorab das Axialspiel im Gehäuse eingemessen werden.

Mit einem Tiefenmesser geht das Einmessen sehr gut und genau von der Hand. Zur Selbstkontrolle führen wir mehrere Messungen an verschiedenen Positionen durch um einen Messfehler zu vermeiden.

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Die Maße beider Gehäusehälften addiert ergeben eine Einbauweite von 78,05mm. Die Stärke einer Gehäusedichtung brauchen wir nicht zu berücksichtigen. Das Quattrini -Gehäuse wird wie bei modernen Baugruppen üblich ohne Feststoffdichtung und nur mit Dichtmasse zusammen gefügt.

Um vor dem Lagereinbau zu wissen mit welcher stärke von Passscheiben wir die Lager in das Gehäuse einsetzten müssen, benötigen wir das Einbaumaß der Kurbelwelle.

Die Innenringe werden auf die Wellenstümpfe geschrumpft. Zur Sicherheit, sollte sich bei der Montage ein Innenring verklemmen, fixieren wir die Kurbelwangen gegenüber dem Hubzapfen noch mit einem Richtkeil und legen einen rückschlagfreien Kunststoffhammer bereit.

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Die Kurbelwelle wird mit Kälte-Spray abgekühlt…

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und die die Innenringe im Montagewerkzeug erwärmt.

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Erwartungsgemäß fielen die erwärmten Innenringe problemlos auf die Kurbelwellenstümpfe und wir können die Einbauweite der Welle messen.

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Die Bügelmeßschraube verrät uns ein Maß von 77,58mm. Bei einem gewünschtem Einbauspiel von 0,20mm – 0,40mm benötigen wir eine Passscheibe von 0,20mm. Damit landen wir dann mittig im Toleranzfeld.
In unserem Fall müssen wir nur 0,20mm ausgleichen. Sollte das Maß größer sein, empfiehlt es sich das Axialspiel beidseitig auszugleichen, da es sonst zu einer einseitigen Druckbelastung auf das Pleuel und Pleuellager kommen kann. In der von uns angestrebten Leistungs- und Drehzahlkategorie der Grundstein für einen vernüftigen Defekt…

Alle weiteren Lager werden ebenfalls durch schrumpfen eingesetzt.

Beim Primärlager, dem 16005 , wählen wir bewusst ein Lager mit erhöhter Lagerluft “C3”.
Die Lagerpassung im Quattrini-Gehäuse liegen im unteren Toleranzfeld, sind also eher eng.
Nach dem einschrumpfen rückt das Gehäuse wieder ein und erhöht den Druck auf den Lageraußenring. Durch den Einbau der Primär wird der Innenring des Lagers zusätzlich geweitet was die Lagerluft weiter reduziert. Ist die Lagerluft zu gering, so würde das Lager zu eng laufen und somit in relativ kurzer Zeit einen Schaden erfahren.

Beim Lager für die Hauptwelle auf der Rad-Seite, greifen wir zu einem 6204RSH, also mit Einseitiger Abdichtung.

Dadurch kann zum Wechseln der Primär oder arbeiten an der Kupplung die Bremsankerplatte ohne Ölverlust abgenommen werden.

Bevor die Nebenwelle und Nebenwellenlager in den Motor wandern, prüfen wir das Einbauspiel der Kurbelwelle.

Die einfachste Methode ist die Kontrolle per Fühlerlehre.

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Die Kurbelwelle wird einfach in das Gehäuse gesteckt und das Gehäuse im Statorgehäuse verschraubt. Anschließend wird die Welle einmal bis zum Anschlag auf die Getriebeseite gezogen und zwischen der Wange und der Planfläche im Gehäuse gemessen. Weiter wird die Kurbelwelle dann auf die Lichtmaschinenseite gezohen und der Spalt erneut gemessen. Die sich daraus ergebende Maßdifferenz ist also unser Einbauspiel. In unserem Fall ergeben sich die Werte 0.70mm und 0,50mm, das Einbauspiel liegt also in einem gesunden Bereich von 0,20mm.

Als nächstes pürfen wir den Sitz der Kupplungsspinne auf der Nebenwelle. Der Kons muß perfekt sitzten, damit auf dieser winzigen Fläche die Kraft auch übertragen werden kann.

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Mit Ventilschleifpaste lässt sich das Tragbild sehr gut feststellen. Wenn der Konus flächig trägt, ist die Nebenwelle zum Einbau bereit.

Die Nebenwelle und das 6200 setzen wir zusammen ein, da die Einbauposition tief im Gehäuse liegt und das kleine Lager lose schlecht zu handhaben ist.

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hat die Nebenwelle platzgenommen, können wir uns an das einmessen der Kupplung begeben.

Vespa Rennmotor mit 35PS +

Die Renn-Saison naht mit riesen Schritten. Nur noch wenige Wochen bis die ersten ESC- Rennen beginnen.

Informationen über alle Klassen und die Rennserie der ESC findest Du unter www.eurochallenge.de

Unser Vespa Rennmotor wird in der Klasse 2, der Königsklasse der Euro-Scooter-Challenge eingesetzt.
In dieser Klasse gibt es als Reglementierung praktisch nur eine Hubraum Begrenzung auf <150ccm.
Die Top-Aggregate in dieser Klasse leisten zwischen 35PS und 38PS

Daher findet man in den meisten Fällen eine Hub/Bohrung Kombination von 53/60, daraus ergeben sich dann 149,85ccm.

So auch in Unserem Fall, für unseren Vespa Motor kommt ein Falc Zylinder mit 60er Bohrung und eine Sonderkurbelwelle mit 53mm Hub, passend für das Quattrini Motorgehäuse, zum Einsatz.

Damit Du einmal einen Überblick bekommst welche Teile in einem solchen Motor zum Einsatz kommen können, haben wir zunächst alles hübsch drapiert …

Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC alle Teile für das Vespa Tuning Projekt Rennmotor 35PS+

 

…und Dir einen Einkaufszettel geschrieben, auf dem Du alle üblicherweise benötigten Artikel findest.
Diese CSV-Datei kannst Du einfach in unserem Online-Shop hochladen und Dir dann alle Artikel in Deinem Warenkorb genau anschauen.

Wir schauen uns jetzt erst das Motorgehäuse genauer an. In dem von uns angestrebten Leistungsbereich können selbst kleine Fehler verheerende Auswirkungen haben. Daher sollte vor dem Zusammenbau jedes einzelne Teil genau geprüft werden. Gerade dann, wenn teilweise gebrauchte Teile verwendet werden wie in unserem Fall, denn bewährtes kann man natürlich wieder benutzen solange die Teile in einem guten Zustand sind.

Beim Motorgehäuse kontrollieren wir zunächst alle Dichtflächen und Lagersitze.
Im Wirkungsbereich den Nebenwelle fällt eine Freimachung auf…

Vespa Rennmotor  Getriebe Smallframe Quattrini FALC

Hier würde es beim späteren Einbau mit Lager zu Problemen kommen. Später, auf der Rennstrecke, kann dies zu weiteren Problemen führen falls durch dass Streckenprofil eine andere Getriebeabstufung nötig werden sollte.

Den Freistich müssen wir also nacharbeiten, so das sich die Nebenwelle einfach bei Bedarf aus dem Lager ziehen und gegen eine länger übersetzte Variante tauschen lässt.

Motorgehäuse Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Weiter fallen im Getriebe keine Besonderheiten mehr auf.

Die “kleine” Gehäusehälfte birgt allerdings noch eine Tücke.
Im Normalfall schraubt man einfach den Stator der Zündung fest, fummelt die Kabel durch und… äh..

Zündung Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

hier bekommt man auf jeden Fall keinen Kabelast des Stators aus dem Gefahrenbereich des Rotors.
Da wir leider in der Kürze der Zeit keine W-Lan Zündung herbeischaffen können, muß ein passender Abgang geschaffen werden.
Wichtig dabei ist, dass man das Gehäuse nicht wahllos irgendwo anbohrt und zusätzliche, ungeeignete Entlüftungslöcher schafft.
Auch sollte man darauf achten, dass der Kabelast noch von der Statorplatte niedergehalten wird um einen wahrlich aufreibenden Kontakt mit dem Rotor zu vermeiden.

Als Schutz in der Druchführung verwenden wir der Einfacheit halber eine Gummitülle der V50.
Die passenden Bohrung hierfür beträgt 12,5mm.

Bohrungen über einem Durchmesser von 10mm sollte man immer kleiner Vorbohren..

Bohren Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

…und im Nachgang auf das gewünschte Maß bringen.

Motorgehäuse bohren Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Bohrung entgraten und eine kurze Anprobe.

Test Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Alles fein. Die kleine Gehäusehälfte ist mit den groben Anpassungen fertig.

Als nächstes Tritt der Bereich Zylinderfuß in den Focus unserer Begutachtung.

Die Falc-Zylinder werden mit einem Zylinderfußdurchmesser von 66,5mm gefertigt. Natürlich hat der Herr Quattrini sein Motorgehäuse für einen Durchmesser von 65,2mm, eben passend zu seinen Zylindern, ausgelegt.

Nachmessen Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC
Daraus resultieren zwei mögliche Optionen:

1. Das Motorgehäuse kann auf den passenden Zylinderfußdurchmesser aufgespindelt werden

2. Der Zylinderfuß des Falcen bekommt einen neuen Außendurchmesser verpasst

Wir entscheiden uns für Option Nummer zwei.

Wollte man also irgendwann einmal wieder auf einen anderen Zylinder umschwenken, bleiben hierzu alle Möglichkeiten offen. Die Wandstärke des Zylinderfußes ist für diesen Schritt vollkommen ausreichend.

Kurz abgedreht, kann man den Zylinder einmal Testweise in das Gehäuse halten um festzustellen welchen Umfang die Bearbeitung der Überstromkanäle noch erfordert.

Zylinder Kanal Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Nahezu perfekt, lediglich an den äußeren Kanten des Kanals im Zylinder müssen wir etwas nacharbeiten. Das Gehäuse bleibt an dieser Stelle erst einmal unberührt. Die nötigen Änderungen nehmen wir nach ermitteln der Steuerwinkel am Zylinder vor.

Das Motorgehäuse wird ohne Silentgummis geliefert. Am Markt sind einige mehr oder minder Sinnvolle Lösungen für die Traverse erhältlich. Auch spielen im Rennbetrieb persönliche Vorlieben eine Rolle. Zu hart dürfen die Gummis nicht sein. “Klötze” mit über 70Shore Härte sind für schnelle Geradeausfahrten sicher vertretbar, sobald man jedoch anfängt auf dem Roller Turnübungen zu veranstalten um das Geschoß auf einer Kartbahn schnell um die Kurven zu zirkeln, sind die Anforderungen eher wie beim restlichen Fahrwerk: “so hart wie nötig, so weich wie möglich”.

Daher verwenden wir in unserem Fall die Silentgummis der V50/Primavera Modelle mit ca. 50Shore Härte.

Silentgummis Motogehäuse Traverse Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Bei näherer Betrachtung der Traversenbohrungen fällt auf, dass die Anschläge für die Silentgummis eher klein ausfallen. Um zu vermeiden das bei den hohen Seitenkräften die Gummis langsam in die Bohrung hinein walken und das Gehäuse beginnen kann sich seitlich zu bewegen, bedienen wir uns der zusätzlichen Anschläge aus den PK-Modellen.

Hier die kleine Anschlagfläche…

Anschlag  Traverse Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Der Anschlagring der PK wird einfach eingelegt und nachher, im Eingebauten Zustand, durch die Silentgummis fixiert.

Traverse Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Die weichen Traversengummis lassen sich relativ einfach mit Talkum oder ein wenig Montagepaste einsetzten.

“Wer faul ist, ist auch klug”; daher überlassen wir die doch leicht anstrengende Arbeit der Werkstattpresse. Im Ernstfall lassen sich die Zweiteiligen Silentgummis aber auch problemlos per Hand auswechseln.

Silentgummis einpressen Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Bei der hinteren Aufnahme für den Stoßdämpfer, verwenden wir unsere eignen Silentgummis mit der originalen Hülse.

Gegenüber den Piaggio Gummis sind unsere Silentgummis extra etwas breiter ausgelegt…

Vergleich Silentgummis Piaggio vs. Tuning Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

und schließen im montierten Zustand beidseitig bündig mit dem Stoßdämpferauge ab. Dadurch erhält man eine bessere, seitliche Abstützung.

Silentgummis fertig Vespa Rennmotor Smallframe Quattrini FALC

Im nächsten Beitrag geht es dann um den Einbau der Kugellager und das Einmessen der Kurbelwelle…